一种长线传输驱动器的加固电路及时钟线长线传输电路的利记博彩app

文档序号:12739075阅读:618来源:国知局
一种长线传输驱动器的加固电路及时钟线长线传输电路的利记博彩app与工艺

本发明涉及抗核辐射芯片中的时钟线、置位线、复位线以及各种数据、控制线的长距离传输时,驱动器(BUFFER)的加固设计技术领域,具体来说,涉及一种长线传输的驱动器加固电路及时钟线长线传输电路。



背景技术:

随着我国综合国力的增强,针对核事故\核战争的救援关键技术装备已上升为国家战略技术装备储备的重中之重!核事故\核战争救援装备,从技术上而言,可以分为两个关键层次:一是电子信息系统的抗核辐照芯片技术与抗核辐照加固技术,二是具备抗核技术的智能化的无人装备如无人车\机器人\无人机\无人艇等。

我国目前只在航天卫星领域采用了抗辐照芯片加固技术,因为外层空间的单粒子效应的影响,长期的照射会使电子系统的基本单元门电路损坏、闩锁不翻转,从而导致整个电子系统的失效!但是在航空、兵器尤其是核工程领域,我国抗核芯片的应用还是空白!

随着我国经济实力的增强,核电站的增多,如何在发生战术核战争、核电站事故、核工程灾难等离子射线强烈的环境中,空中飞机、无人机还能飞,地面车辆还可正常行驶,这就使抗核技术的难题需要投入重大资金去攻克。

纵观世界的核事故救援历史,如俄罗斯、日本等国的核事故,可以发现,他们目前并不具有抗核芯片加固的无人车、无人机等技术,抗核芯片设计技术目前只有美国、中国等少数核大国拥有。

抗核辐射芯片是抗核技术环节中的关键技术之一,其中的时钟线、置位线、复位线以及各种数据、控制线等在长距离传输时,驱动器(BUFFER)也是关键元件之一,也是抗核芯片要解决的关键技术之一。

一般商用未加固的抗核芯片在107-108 rad ( Si ) /s的 γ 射线剂量率下就会发生闩锁,其抗γ总剂量辐射能力在102Gy(Si)数量级,而核爆炸环境以及其它核放射,其X射线和γ射线,脉冲辐射宽度大约在10ns--1µs,具有很高的强度,剂量率达到1010Gy(Si)/s(1300 码=1185m)。还因为一些文献中对反相器、BUFFER的设计都是面向空间抗辐射设计的,因此,需要设计一种抗核辐射加固的长线传输所需的驱动器BUFFER电路。



技术实现要素:

针对相关技术中的上述技术问题,本发明提出一种抗核辐射芯片中长线传输驱动器BUFFER的加固电路,能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的,本发明的技术方案是这样实现的:

一种抗核辐射芯片中长线传输驱动器BUFFER的加固电路,包括串联在输入信号clkin与输出信号clkout之间的若干个加固反相器inv。

进一步的,所述的加固反相器inv包括串联的加固反相器inv1与加固反相器inv2,其中,所述的加固反相器inv1接收输入信号clkin,所述的加固反相器inv1的输出作为所述加固反相器inv2的输入,所述的加固反相器inv2的输出作为输出信号clkout。

进一步的,所述加固反相器inv1由p1、n1、p2和n2构成,所述的p1、n1、p2和n2的栅极与输入信号clkin连接,所述的p1、p2的源极接Vdd,n2的源极接Vss,p2、n2的漏极相连交于sp2,n1的源极与sp2连接,P1、n1的漏极相连交于sp1,所述的sp1作为加固反相器inv1的输出。

进一步的,所述加固反相器inv2由p3、n3、p4和n4构成,所述的p3、n3、p4和n4的栅极与加固反相器inv1的输出sp1连接,p3、p4的源极接Vdd,n4的源极接Vss,所述p3、n4的漏极相连交于sp4,n3的源极与sp4相连,P3、n3的漏极相连交于sp3,sp3作为加固反相器inv2的输出。

进一步的,所述的加固反相器inv1和加固反相器inv2的NMOS管的栅采用环形栅设计,以对场区进行加固。

进一步的,所述驱动器BUFFER采用三阱工艺,其中,在p型衬底上形成n阱,在n阱的底部形成n+深阱,再在n阱里形成p阱,在p阱里制造NMOS器件,n+深阱接最高电压。

本发明还提供一种抗核辐射芯片中时钟线长线传输电路,包括时钟长线的输出驱动buffer1和接收终端buffer2,所述的时钟长线的输出驱动buffer1与接收终端buffer2之间串联有若干个如权利要求1所述的加固电路。

进一步的:包括依次串联的加固反相器inv1、加固反相器inv2、加固反相器inv3和加固反相器inv4,其中,输出驱动buffer1连接加固反相器inv1的输入,加固反相器inv1的输出作为加固反相器inv2的输入,加固反相器inv2的输出作为加固反相器inv3的输入,加固反相器inv3的输出作为加固反相器inv4的输入,加固反相器inv4的输出连接接收终端buffer2。

本发明的有益效果:本发明抗核辐射芯片中的长线传输驱动器的抗核辐射加固电路,在核辐射环境下,其输出电压达到了轨电压的要求,极大地增强了NMOS管的鲁棒性,有效地克服了衬底的去偏置效应。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的一种时钟线长线传输电路的电路图;

图2是根据本发明实施例所述的一种长线传输的驱动器加固电路的电路图;

图3是根据本发明实施例所述的加固反相器inv1和加固反相器inv2部分的逻辑结构图;

图4是根据本发明实施例所述的驱动器加固电路中驱动器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图2-4所示,根据本发明实施例所述的一种抗核辐射芯片中长线传输驱动器BUFFER的加固电路,包括串联在输入信号clkin与输出信号clkout之间的若干个加固反相器inv。

在一具体实施例中,所述的加固反相器inv包括串联的加固反相器inv1与加固反相器inv2,其中,所述的加固反相器inv1接收输入信号clkin,所述的加固反相器inv1的输出作为所述加固反相器inv2的输入,所述的加固反相器inv2的输出作为输出信号clkout。

在一具体实施例中,所述加固反相器inv1由p1、n1、p2和n2构成,所述的p1、n1、p2和n2的栅极与输入信号clkin连接,所述的p1、p2的源极接Vdd,n2的源极接Vss,p2、n2的漏极相连交于sp2,n1的源极与sp2连接,P1、n1的漏极相连交于sp1,所述的sp1作为加固反相器inv1的输出。

在一具体实施例中,所述加固反相器inv2由p3、n3、p4和n4构成,所述的p3、n3、p4和n4的栅极与加固反相器inv1的输出sp1连接,p3、p4的源极接Vdd,n4的源极接Vss,所述p3、n4的漏极相连交于sp4,n3的源极与sp4相连,P3、n3的漏极相连交于sp3,sp3作为加固反相器inv2的输出。

在一具体实施例中,所述的加固反相器inv1和加固反相器inv2的NMOS管的栅采用环形栅设计,以对场区进行加固。

在一具体实施例中,所述驱动器BUFFER采用三阱工艺,其中,在p型衬底上形成n阱,在n阱的底部形成n+深阱,再在n阱里形成p阱,在p阱里制造NMOS器件,n+深阱接最高电压。

本发明还提供本发明还提供一种抗核辐射芯片中时钟线长线传输电路,如图1所示:包括时钟长线的输出驱动buffer1和接收终端buffer2,所述的时钟长线的输出驱动buffer1与接收终端buffer2之间串联有若干个如权利要求1所述的加固电路。

在一具体实施例中:包括依次串联的加固反相器inv1、加固反相器inv2、加固反相器inv3和加固反相器inv4,其中,输出驱动buffer1连接加固反相器inv1的输入,加固反相器inv1的输出作为加固反相器inv2的输入,加固反相器inv2的输出作为加固反相器inv3的输入,加固反相器inv3的输出作为加固反相器inv4的输入,加固反相器inv4的输出连接接收终端buffer2。

为了方便理解本发明的上述技术方案,以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时,p1、n1、p2和n2分别是pmos管一、nmos管一、pmos管二和nmos管二,pmos管一、nmos管一、pmos管二和nmos管二的栅极与输入信号clkin相连,pmos管一、pmos管二的源极接Vdd,nmos管二的源极接Vss,pmos管二、nmos管二的漏极相连交于spmos管二,nmos管一的源极与spmos管二相连。pmos管一、nmos管一的漏极相连交于spmos管一,spmos管一作为inv1的输出。当如图2所示的spmos管一、spmos管二处于电路敏感点时,两点的电位相等,不会因核辐射造成的nmos管一的阈值电压变低而使spmos管一的电压产生降低。p3、n3、p4和n4分别是pmos管三、nmos3管三、pmos管四和nmos管四,pmos管三、nmos3管三、pmos管四和nmos管四的栅极与inv1的输出spmos管一相连,pmos管三、pmos管四的源极接Vdd,nmos管四的源极接Vss,pmos管三、nmos管四的漏极相连交于spmos管四,nmos3管三的源极与spmos管四相连。pmos管三、nmos3管三的漏极相连交于spmos管三,spmos管三作为inv2的输出连接输出信号。同样当如图2所示的spmos管三、spmos管四处于电路敏感点时,两点的电位相等,不会因核辐射造成的nmos3管三的阈值电压变低而使spmos管三的电压产生降低。所述加固反相器NMOS管的栅采用环形栅设计,对场区进行加固。对于NMOS管的漏极敏感点,由于鸟嘴效应和边缘效应,产生的寄生NMOS管,在核辐射条件下极易造成器件的逻辑错误。对NMOS管的漏极采用环形栅设计的方法,有效地克服了寄生NMOS管的破坏作用。所述长线BUFFER驱动器采用的三阱工艺,极大地减少了衬底噪声对器件的干扰。在核辐射环境下,普通的单阱工艺或双阱工艺,衬底的大噪声极易引起衬底的去偏置效应,造成器件的逻辑错误,甚至导致器件的永久损坏。对于时钟的驱动电路BUFFRE,更是敏感。采用三阱工艺,在p型衬底上形成n阱,在n阱的底部形成n+深阱,再在n阱里形成p阱,在p阱里制造NMOS器件,n+深阱接最高电压。

综上所述,本发明抗核辐射芯片中的长线传输驱动器的抗核辐射加固电路,在核辐射环境下,其输出电压达到了轨电压的要求,极大地增强了NMOS管的鲁棒性,有效地克服了衬底的去偏置效应。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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